某边坡失稳分析及治理对策研究

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1、某边坡失稳分析及治理对策研究文章编号：1000-7598-(2010)02-0304-03付建军，邱山鸣，黄太平，许爱平，董燕军，莫京(屮国水电顾问集团屮南勘测设计研究院，湖南长沙410014)摘要：文章以某失稳边坡为依托工程，对其失稳原因及治理对策展开了研究。首先，以工程地质调查及实地调研为手段，分析其边坡失稳可能原因；接着，介绍了目前边坡常用稳定性分析方法，阐述了此失稳边坡稳定分析研究的理论基础；然后，根据现场实际情况建立了边坡数学模型,计算了不同工况下边坡安全系数，通过对不同工况下安全系数分析，认为含水率变

2、化时对4m范围以内坡体安全性影响较严重，4m范围以外基本无影响；最后，根据上述分析结论，对失稳边坡进行了加固支护设计。此失稳边坡分析及治理方法将为类似工程提供借鉴意义。关键词：失稳边坡；工程地质调查；稳定性分析；加固设计中图分类号：TU443文献标识码：A1工程概述1.1工程概况某水电站营地公安大楼为三层民用建筑，大楼止门前方8米左右为公路，大楼右侧为水警公安大楼，大楼为三层民用建筑。大楼左侧为菜地，后侧为自然坡体，坡体上方为30mX30m停车场。具体平面位置见图lo1.2问题的提岀2010年7月左右，在停车场前

3、平地处陡坎土体滑落（见图1）,2010年10月30H±午9:00,对滑落土体进行了现场调查量测，滑动面积几何参数为：顺坡方向3.5m,宽度约5m,厚度约1.5m,滑动面积15m3左右，详见图2、图3。滑移面土体为碎石土层，土体为粉质粘土，土体较湿，含水量较大。锹镐挖掘方能松动，稳定性较好。碎石土处于中密、密实状态。环境进行了现场巡视检查，首先对停车场进行调查，调查发现停车场地板有4条大裂缝，停车场围墙有2条大裂缝，1个污水池。经现场走访及实地调研：裂缝形成时间较早、裂缝面陈旧、缝里充填有泥土等杂物,应与早期地基不

4、均匀沉陷所形成。与本次失稳边坡滑落无关联。图2失稳边坡不意图图1边坡失稳平面位置示意图图3失稳边坡几何尺寸示意图2010年10月30日下午2:00,对失稳边坡周边第一作者简介：付建军，男，博士，主要从事岩土工程设计、监测、计算及岩土试验工作。图4停车场示意图5停车场围墙外PVC排水管示意为了调查污水池污水流向及2.2m围墙与失稳边坡之间的地质情况，监测中心人员翻越围墙发现，污水池上部安装有通往墙外的PVC排水管（见图5）,排水管穿过墙体后沿外侧墙脚向下游继续铺设直至北部较远处小溪（约60m）。对墙外地表巡视，未见

5、有大的裂缝以及地表积水、浸水现象。图6失稳后边坡坡脚示意图2010年10月31日下午3:00-5:00,^失稳边坡进行了进行了现场测量，其平面位置及尺寸见图1,失稳边坡坡血坡脚65。，（见图6）。坡曲剖面尺寸见图7。现场巡视发现坡面表层土较湿，口局部区域滑动面层约lcm粉质粘土为泥状（20月30日、10月31日天气晴朗，中午气温20°C）o图7失稳边坡剖面尺寸示意1.3失稳边坡原因分析文献⑴指岀：简单均质边坡稳定各影响因素之中，初始应力场为准优因素，强度参数及泊松比优于边坡几何参数，变形模量最劣。结合公安楼后失稳

6、边坡现场调查发现：边坡失稳主要发生在碎石层土体，且粘土含量较大，故不存在初始应力影响稳定问题。边坡主要为浅层滑移，其主要影响因素为：失稳前坡脚较陡，接近75。（见图6）,失稳时粉质粘土含水量较高，影响坡体强度参数。1.4失稳边坡拟研究内容及思路为了确保此边坡安全，本文将围绕边坡失稳机理分析及治理对策展开研究。拟研究内容及思路为：首先，将回顾冃前常用边坡稳定性分析方法，指出此边坡研究重点；接着，将概化拟研究边坡工程地质剖面，建立数学分析模型，采用极限平衡法对不同含水率状态下边坡稳定进行安全系数计算；然后，分析不同含

7、水率下边坡安全系数特点，根据此特点提出失稳边坡治理对策。最后，对此边坡进行安全设计。2失稳边坡稳定性分析理论基础2.1边坡影响因素分析边坡稳定问题是最常见的工程地质问题，涉及边坡稳定因素较多，一般包括：地应力大小及方向、地下水、岩土体抗剪强度、边坡几何参数（坡脚和高度）、边坡上作用荷载、边坡支护技术、边坡开挖进度、施工质量等。2.2边坡稳定分析方法边坡稳定性分析是土力学的经典课题之一25],20世纪初期瑞典圆弧滑动法的提岀是岩土工程师解决边坡问题的一个里程碑。边坡稳定分析方法主要有极限平衡法、极限分析法、有限元法

8、、可靠度法和人工智能法，下面重点讲述极限平衡法和弹性抗力法。极限平衡法：极限平衡法基本思路是先对坡体进行离散条分，然后计算各条块之间内力，最后根据力、力矩平衡求解最小安全系数，极限平衡法常用瑞典条分法、Bishop法、Janbu法、Morgenstern-Price法。有限单元法：有限元法评价边坡稳定性的计算方法主要有强度折减有限元法。强度折减法基本思路为：首先计算边坡的